Новелла основана на архетипическом сюжете о старике, которому изменяет молодая жена.

Заглавный герой новеллы — идальго из Эстремадуры Фелипо де Каррисалес. Нажив большое состояние в Новом Свете, он возвращается на родину в возрасте 68 лет, женится на юной Леоноре и поселяется с ней в уединённом особняке в Севилье. Чтобы исключить измену жены, Фелипо разрабатывает сложную систему безопасности: Леонора выходит только в церковь в его сопровождении, в доме работает прислуга исключительно женского пола, никто не получает в руки ключи. Тем не менее беспутному юноше по имени Лоайса, узнавшему о красоте Леоноры, удаётся проникнуть в дом. Отвергнутый хозяйкой, он засыпает рядом с ней. Каррисалес, увидев героев спящими, решает, что жена ему изменяет, и тут же чувствует приближение смерти. Своей последней волей он завещает Леоноре всё состояние и приказывает ей выйти за Лоайсу. Однако та, овдовев, постригается в монахини.

Сохранился другой вариант текста, более ранний, содержавшийся в манускрипте Порраса де ла Камара (1604). В нём главная героиня (она здесь носит имя Исабель) действительно изменяет мужу, а Лоайса отправляется на войну с мусульманами и погибает из-за взорвавшегося в руках мушкета. В окончательной версии новеллы соблазнитель уезжает в «Индии», повторяя таким образом судьбу Каррисалеса.

В «Ревнивом эстремадурце» разрабатывается архетипический сюжет о старом муже и молодой жене, которая его обманывает. Непосредственными источниками отдельных сюжетных мотивов могли стать «Учительная книга клирика» Петра Альфонси, «История Флореса и Бланкафлор», новелы Маттео Банделло, «Приятные ночи» Джованни Франческо Страпаролы, «Влюблённый Роланд» Маттео Боярдо. Тот же сюжет Сервантес использовал в интермедии «Ревнивый старик». Литературоведы отмечают, что название новеллы в XVII веке было практически плеоназмом: мужчин из Эстремадуры все остальные испанцы считали пылкими ревнивцами.